在Java中使用NIO浮点缓冲区进行快速4x4矩阵乘法运算

Question

我知道存在很多这样的问题，但是我找不到特定于我的情况的问题。我将4x4矩阵实现为NIO浮点缓冲区（这些矩阵用于OpenGL）。现在我想实现与矩阵B和结果存储在矩阵相乘C.矩阵的乘法方法，因此，代码可能看起来像这样：

class Matrix4f 
{ 
    private FloatBuffer buffer = FloatBuffer.allocate(16); 

    public Matrix4f multiply(Matrix4f matrix2, Matrix4f result) 
    { 
     {{{result = this * matrix2}}} <-- I need this code 

     return result; 
    } 
} 

什么是最快的代码来执行此乘法？一些OpenGL实现（像Android中的OpenGL ES东西）提供了本地代码，但其他OpenGL实现则不提供。所以我想为这些实现提供一个通用的乘法方法。

Answer 1

真正的答案当然是测试不同的实现并检查哪一个是最快的。

我的猜测是，没有测试，就是因为矩阵太小，用手扩展循环会产生最快的代码。例如。像

result[0][0] = this[0][0] * matrix2[0][0] + this[0][1] * matrix2[1][0] 
      + this[0][2] * matrix2[2][0] + this[0][3] * matrix2[3][0]; 
result[0][1] = // ... and so forth 

或那么也许只是展开内部循环，并保留两个最外面节省一些打字，以及I $。

Answer 2

如果支持该操作，请通过FloatBuffer.array()。然后只需通过该数组执行必要的乘法运算，然后返回得到的矩阵。

看看GameDev.net - Matrix Math的确切计算。

如果您想进一步优化，可以试用 Strassens Algorithm。你甚至不需要去填充你的矩阵，因为它们是正方形的，其大小是2的幂。